KR101184937B1 - 압연스탠드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압연스탠드에 관한 것으로서, 소재를 압연하는 압연부와, 압연부를 지지하는 압연프레임부와, 압연프레임부에 구비되고 압연부에서 송출되는 소재를 향해 유체를 분사하는 유체분사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 압연부에서 송출되는 소재를 향해 유체를 분사하므로 소재의 상향 변형을 억제할 수 있다.

Description

압연스탠드{ROLLING STAND}

본 발명은 압연스탠드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압연부에서 송출되는 소재의 상향 변형을 보정하는 압연스탠드에 관한 것이다.

일반적인 철강 제조는 용선을 생산하는 제선 공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강 공정, 액체 상태의 철이 고체로 되는 연주 공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연 공정으로 이루어진다.

철광석으로 강철을 만드는 공정 중 앞 단계인 선철을 만드는 공정을 제선이라 하고, 선철로 강철을 만드는 공정을 제강이라 한다. 연주 공정은 액체 상태인 용선을 주형(Mold)에 주입한 후 연속주조기를 통과시키며 냉각, 응고시켜 연속적으로 슬래브(Slab)나 블룸(Bloom) 등의 중간 소재로 만드는 공정이다. 압연 공정은 연속주조 공정에서 생산된 슬래브, 블룸 등의 중간 소재를 회전하는 여러 개의 롤러 사이를 통과시켜 연속적인 힘을 가하여 늘리거나 얇게 만드는 과정을 말하며 크게 열간 압연과 냉간 압연으로 나뉜다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

본 발명은 압연부에서 송출되는 소재의 상향 변형을 보정하여 생산성을 향상시킬 수 있는 압연스탠드에 관한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 압연스탠드는: 소재를 압연하는 압연부; 상기 압연부를 지지하는 압연프레임부; 상기 압연프레임부에 구비되고, 상기 압연부에서 송출되는 상기 소재를 향해 유체를 분사하는 유체분사부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 유체분사부는 외부의 유체공급원과 연통되는 덕트; 일단부는 상기 덕트와 연통되고, 타단부는 상기 덕트로 유입되는 유체가 상기 소재를 향해 분사되도록 상기 일단부보다 하측에 위치하는 노즐; 및 상기 덕트를 개폐하여 상기 덕트로의 유체 유입을 조절하는 개폐밸브를 포함한다.

더 바람직하게는, 상기 압연프레임부에 구비되고, 상기 압연부에 상기 소재가 인입되는 것을 감지하는 센서부; 상기 센서부와 연결되고, 상기 센서부에서 상기 소재의 인입신호가 전송되면 상기 개폐밸브를 개방시키는 제어부를 포함한다.

본 발명의 일 측면에 따른 압연스탠드의 제어방법은: 압연부에 소재가 인입되는 것을 감지하는 단계; 상기 소재의 인입이 감지되면 상기 압연부에서 송출되는 상기 소재를 향해 유체를 분사하는 단계; 및 상기 소재를 향해 유체를 분사한 후 일정시간이 경과되면 상기 소재를 향한 유체의 분사를 중지하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 일정시간은 2초이다.

본 발명에 따르면, 압연부에서 송출되는 소재를 향해 유체를 분사하므로 소재의 상향 변형을 억제할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 소재의 상향 변형이 억제되어 소재 선단부의 겹침 현상을 방지할 있어 소재의 품질 불량 문제 해소에 따른 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연스탠드를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연스탠드를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연스탠드의 유체분사부를 개략적으로 나타낸 평단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연스탠드의 제어흐름을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연스탠드의 제어방법을 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 압연스탠드의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연스탠드를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연스탠드를 개략적으로 나타낸 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연스탠드의 유체분사부를 개략적으로 나타낸 평단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연스탠드의 제어흐름을 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연스탠드의 제어방법을 나타낸 순서도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연스탠드(1)는 압연부(10), 압연프레임부(20), 유체분사부(30), 센서부(40), 제어부(50)를 포함하여 이루어진다.

압연부(10)는 소재(S)를 압연하며, 상부워크롤러(11)와, 상부워크롤러(11)의 하측에 상부워크롤러(11)와 나란하게 배치되는 하부워크롤러(12)를 포함한다. 상부워크롤러(11)는 소재를 누르는 상부롤(미도시)과 상부롤을 회전시키는 상부베어링(미도시)으로 이루어지며, 하부워크롤러(12) 역시 하부롤(미도시)과 이를 회전시키는 하부베어링(미도시)으로 이루어진다.

상부롤의 회전축은 상부베어링의 내주면에 밀착되게 결합되고, 상부베어링의 외주면은 압연프레임부(20), 구체적으로 상부압연프레임(21)의 장착홀부의 내주면에 밀착되게 결합된다. 이로써, 상부롤은 상부압연프레임(21)에 지지된 상태로 상부베어링에 의해 회전된다. 하부롤의 회전 역시 상부롤의 회전 원리와 동일하다.

압연프레임부(20)는 상부워크롤러(11)를 지지하는 상부압연프레임(21)과, 하부워크롤러(12)를 지지하는 하부압연프레임(22)을 포함한다. 상부압연프레임(21)의 일측에는 상부워크롤러(11)와 하부워크롤러(12) 사이의 간격을 조정하는 조절노브(미도시)가 설치된다.

유체분사부(30)는 압연프레임부(20)에 구비된다. 본 실시예에서 유체분사부(30)는 상부압연프레임(21)에 설치되며, 소재(S)의 송출 방향에 위치하여 압연부(10)에서 압연되어 송출되는 소재(S)를 향해 유체를 고압으로 분사한다.

유체분사부(30)는 노즐(31), 덕트(32), 개폐밸브(33), 하우징(34)을 포함하여 이루어진다. 하우징(34)은 유체분사부(30)의 외관을 형성하며, 내부에 구비되는 노즐(31), 덕트(32), 개폐밸브(33)를 외부의 이물질이나 충격으로부터 보호한다.

덕트(32)는 외부의 유체공급원(미도시)과 연통되어 유체공급원으로부터 유체를 공급받는다. 덕트(32)에는 개폐밸브(33)가 설치된다. 개폐밸브(33)는 덕트(32)를 개폐하여 유체공급원으로부터 덕트(32)로 공급되는 유체의 유입을 조절한다.

본 실시예에서 개폐밸브(33)는 소재(S)가 압연부(10)에 인입되는 시점에 개방되어 덕트(32)로 유입된 유체가 노즐(31)을 통해 소재(S)를 향해 분사되도록 한다. 이러한 개폐밸브(33)의 작동은 도 4에 도시된 바와 같이 제어부(50)에 의해 이루어진다.

노즐(31)은 덕트(32)에 복수개가 일정 간격으로 배치된다. 노즐(31)은 일단부가 덕트(32)에 연통되어 덕트(32)로부터 유체를 공급받는다. 노즐(31)의 타단부는 일단부보다 하측에 위치하여 덕트(32)로부터 공급되는 유체가 하방으로 분사되도록 유도한다.

노즐(31)에서 분사되는 유체는 도 2에 도시된 바와 같이 소재(S)를 향해 하방으로 배출되므로, 소재(S)에 보다 큰 압력을 가할 수 있게 된다. 따라서, 상향 변형된 소재(S)를 보정할 수 있을 뿐 아니라, 공기 저항 등에 의해 상향으로 변형되려고 하는 소재(S)의 변형을 예방할 수 있다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 센서부(40)는 압연프레임부(20)에 구비되어 압연부(10)에 소재(S)가 인입되는 것을 감지한다. 압연부(10)는 인입된 소재(S)를 가압하여 압연하며, 센서부(40)는 압연부(10)에 걸리는 로드(Load)를 측정하여 소재(S)의 인입을 감지한다. 센서부(40)는 감지된 소재(S)의 인입신호를 제어부(50)에 전송한다. 이러한 센서부(40)의 구성 및 작동원리는 당업자에게 있어 자명한 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

제어부(50)는 센서부(40)와 연결되어 센서부(40)로부터 소재(S)의 인입신호를 전송받는다. 제어부(50)는 개폐밸브(33)를 포함한 여러 구성요소들의 작동을 제어하며, 소재(S)의 인입신호가 전송되면 이를 토대로 개폐밸브(33)를 개방한다.

제어부(50)에 의해 개폐밸브(33)가 개방되면 유체공급원에서 덕트(32)로 유체가 공급된다. 공급된 유체는 노즐(31)을 통해 하방으로 분사되어 압연부(10)에서 송출되는 소재(S)를 하방으로 가압한다.

압연부(10)에서 송출되는 소재(S)는 상하부워크롤러(11, 12)의 속도 차이, 소재(S) 상하부의 온도 차이, 소재(S)의 슬립(Slip) 등의 다양한 원인으로 선단부가 상향으로 변형될 수 있다. 이러한 소재(S)의 선단부를 향해 유체를 고압으로 분사하면 상향 변형된 소재(S)를 보정할 수 있게 된다. 소재(S)의 변형은 선단부에 집중되므로 소재(S)의 선단부가 유체의 낙하지점을 통과한 경우 개폐밸브(33)를 다시 폐쇄한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연스탠드의 제어방법을 설명한다.

소재(S)가 압연부(10)에 인입되는 것을 센서부(40)에 의해 감지한다(S10). 센서부(40)는 상부압연프레임(21)에 구비되어 압연부(10)에 로드가 걸리는 것을 통해 소재(S)의 인입을 감지한다.

소재(S)의 인입이 감지되면 센서부(40)는 소재(S)의 인입신호를 제어부(50)에 전송한다. 제어부(50)는 전송된 인입신호를 토대로 개폐밸브(33)를 개방하여 노즐(31)을 통해 유체를 하방으로 분사시킨다(S20). 분사되는 유체는 이송롤러(60)에 의해 후공정으로 이송되는 소재(S)의 선단부에 낙하되어 상향 변형된 소재(S)의 선단부를 하방으로 가압하여 소재(S)를 보정한다.

제어부(50)는 개폐밸브(33)가 개방된 후 일정시간이 경과한지를 판단한다(S30). 여기서 일정시간은 상향 변형이 집중되는 소재(S)의 선단부가 유체의 낙하지점을 통과하여 유체에 의해 하방으로 가압되지 않게 되는 시간을 의미한다. 본 실시예에서 일정시간은 2초이다.

제어부(50)는 개폐밸브(33)가 개방된 후 2초가 경과되면 개폐밸브(33)를 다시 폐쇄하여 유체의 분사를 중지한다(S40). 이는 소재(S)의 상향 변형이 선단부에 집중되므로 소재(S) 변형을 보정하기 위해 분사되는 유체를 소재(S)의 선단부에 집중적으로 분사하기 위함이다. 이에 의해 불필요한 유체의 손실을 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 또한 압연스탠드를 예로 들어 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 압연스탠드가 아닌 다른 장치에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 압연부 11 : 상부워크롤러
12 : 하부워크롤러 20 : 압연프레임부
21 : 상부압연프레임 22 : 하부압연프레임
30 : 유체분사부 31 : 노즐
32 : 덕트 33 : 개폐밸브
40 : 센서부 50 : 제어부

Claims (5)

1. 소재를 압연하는 압연부;
   상기 압연부를 지지하는 압연프레임부; 및
   상기 압연프레임부에 구비되고, 상기 압연부에서 송출되는 상기 소재를 향해 유체를 분사하는 유체분사부를 포함하고,
   상기 유체분사부는, 외부의 유체공급원과 연통되는 덕트;
   일단부는 상기 덕트와 연통되고, 타단부는 상기 덕트로 유입되는 유체가 상기 소재를 향해 분사되도록 상기 일단부보다 하측에 위치하는 노즐; 및
   상기 덕트를 개폐하여 상기 덕트로의 유체 유입을 조절하는 개폐밸브를 포함하며,
   상기 압연프레임부에 구비되고, 상기 압연부에 상기 소재가 인입되는 것을 감지하는 센서부; 및
   상기 센서부와 연결되고, 상기 센서부에서 상기 소재의 인입신호가 전송되면 상기 개폐밸브를 개방시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압연스탠드.
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